Open Access

Globalisierung und Transparenz über Wettbewerber erhöhen den Konkurrenzdruck in der Wirtschaft weiter. Gleichzeitig versprechen Big Data, Data-Analytics und ähnliche Verfahren, die Produktivität genauso zu erhöhen, wie sie bereits den Einzelhandel und das Web verändert haben. Allerdings ist hierfür eine möglichst vollständige Datenerfassung notwendig. Lagerabgänge und Ist-Daten manuell zu erfassen, ist aufwendig und fehleranfällig. In einem Kooperationsprojekt des Ceter Enterprise Ressource Planning werden ERP-Systeme und ein Real-Time-Location-System (RTLS) so gekoppelt, dass Sensordaten entsprechende Informationen im ERP-System erzeugen.

Many ERP systems support configurable materials. Due to an ever increasing number of product variants the benefits of this approach are well understood. However, these implementations are not standardized. In this article we propose a new standard interface for the exchange of configuration data. This would lead to further benefits as systems as Advanced Planning systems could better use manufacturing flexibility while web shops as Amazon could easily integrate manufacturers of complex products with much reduced implementation effort.

Im globalen Wettbewerb müssen sich Unternehmen differenzieren. Eine Möglichkeit dazu besteht in kurzen Lieferzeiten und hoher Liefertermintreue. Umfragen belegen die überragende Bedeutung dieser Kennzahlen für die Produktion und insbesondere die Fertigungssteuerung. Diese Ziele können einerseits durch organisatorische, prozessuale und technologische Maßnahmen erreicht werden. Die getaktete Fließfertigung und ihre Erweiterungen Lean Production und Variantentaktfertigung haben enorme Fortschritte erzielt. Diese Ansätze können jedoch nicht ohne weiteres auf den Bereich der Einzel- und Kleinserienfertigung übertragen werden, da sich sehr unterschiedliche Produkte die gleichen Anlagen teilen. Deshalb kommen hier vermehr Softwaresysteme zum Einsatz. Dies begann mit ERP-Systemen (Transaktionsdaten, Abrechnung) und entwickelte sich über MRP (Materialplanung ohne Betrachtung von Kapazitäten) zu APS-Systemen weiter (Simultane Planung der wesentlichen Restriktionen). Letztere reagieren jedoch sehr empfindlich auf Produktionsabweichungen, so dass sich die genannten Liefertermine bereits bei geringen Störungen massiv verändern. Eine hohe Liefertermintreue wird damit nicht erreicht. Andererseits wurde seit den 1960-ern die ereignisdiskrete Simulation (EDS) zur Auslegung von Produktionssystemen unter starken Unsicherheiten eingesetzt. In dieser Arbeit wird der grundsätzliche Algorithmus so erweitert, dass er in der mehrstufigen Einzel- und Kleinserienfertigung benutzt werden kann. Dies setzt die gleichzeitige Betrachtung von Personal-, Maschinen- und Materialverfügbarkeit voraus. Die Neuentwicklung ist erstmals im Bereich der EDS in der Lage, die Fertigung von mehreren Komponenten für einen Montageprozess nicht nur abzubilden, sondern zu koordinieren. Dieser Algorithmus wurde mit einem typischen APS-Algorithmus verglichen. Dazu wurde ein solcher implementiert und mit dem neuen Ansatz auf das gleiche, reale Produktionsprogramm eines mittelständischen Maschinenbauers angewandt. Dabei sind die Planungsergebnisse im Vergleich zu der Referenzimplementierung hinsichtlich Bestandshöhe, Durchsatz (7%) und Auslastung (25%) besser und die Planung erfordert weniger als 5% der Zeit. Ein Kernpunkt des Benchmarks ist die systematische Untersuchung, wie empfindlich die Algorithmen auf Störungen reagieren. Dazu wurden Produktionsabweichungen hinsichtlich Beschaffungsdauern von Einkaufsteilen, Kapazitäten und auftragsbezogenen Störungen in 4 verschiedenen Niveaus simuliert. Die EDS erreicht in allen Szenarien eine etwa 20%-Punkte höhere Termintreue als die herkömmlichen Algorithmen und einen höheren Durchsatz. Daneben wurden noch Untersuchungen angestellt, wie stark sich unterschiedliche Störungsarten auf die Terminabweichung auswirken und welche Pufferstrategien am besten geeignet sind. Die Unterplanung der Kapazitäten hat sich dabei in allen Algorithmen als sinnvoll erwiesen, die sinnvolle Nutzung von Zeitpuffern erfordert dagegen Veränderungen an der Planungslogik.